Akusto-optinen modulaattoriKäyttö kylmäatomikaapeissa
Kylmäatomikaapin täyskuitulaserlinkin ydinkomponenttinaoptinen kuituakusto-optinen modulaattoritarjoaa kylmän atomin kaappiin suuritehoisen taajuusvakavoituneen laserin. Atomit absorboivat fotoneja resonanssitaajuudella v1. Koska fotonien ja atomien liikemäärä on vastakkainen, atomien nopeus hidastuu fotonien absorboinnin jälkeen, mikä saavuttaa atomien jäähdyttämisen tarkoituksen. Laserjäähdytteiset atomit, joiden etuja ovat pitkä luotausaika, Doppler-taajuussiirtymän ja törmäyksen aiheuttaman taajuussiirtymän eliminointi sekä havaitsemisvalokentän heikko kytkentä, parantavat merkittävästi atomispektrien tarkkaa mittauskykyä ja niitä voidaan soveltaa laajalti kylmissä atomikelloissa, kylmissä atomiinterferometreissä ja kylmässä atominavigoinnissa, muiden alojen ohella.
Optisen AOM-akusto-optisen modulaattorin sisäosa koostuu pääasiassa akustis-optisesta kiteestä ja optisesta kuitukollimaattorista jne. Moduloitu signaali vaikuttaa pietsosähköiseen muuntimeen sähköisenä signaalina (amplitudimodulaatio, vaihemodulaatio tai taajuusmodulaatio). Muuttamalla moduloidun tulosignaalin taajuutta ja amplitudia saavutetaan tulolaserin taajuus- ja amplitudimodulaatio. Pietsosähköinen muunnin muuntaa sähköiset signaalit ultraäänisignaaleiksi, jotka vaihtelevat samassa kuviossa pietsosähköisen vaikutuksen vuoksi, ja levittää ne akustis-optiseen väliaineeseen. Kun akustis-optisen väliaineen taitekerroin muuttuu säännöllisesti, muodostuu taitekerroinhila. Kun laser kulkee kuitukollimaattorin läpi ja saapuu akustis-optiseen väliaineeseen, tapahtuu diffraktio. Diffraktoituneen valon taajuus asettaa ultraäänitaajuuden alkuperäisen tulolaserin taajuuden päälle. Säädä optisen kuitukollimaattorin asentoa, jotta optinen akustis-optinen modulaattori toimii parhaalla mahdollisella tavalla. Tällöin tulevan valonsäteen tulokulman tulisi täyttää Braggin diffraktioehto ja diffraktiomoodin tulisi olla Braggin diffraktio. Tällöin lähes kaikki tulevan valon energia siirtyy ensimmäisen asteen diffraktiovaloon.
Ensimmäistä AOM-akuoto-optista modulaattoria käytetään järjestelmän optisen vahvistimen etupäässä, ja se moduloi etupäästä tulevaa jatkuvaa valoa optisilla pulsseilla. Moduloidut optiset pulssit menevät sitten järjestelmän optiseen vahvistusmoduuliin energianvahvistusta varten. ToinenAOM-akuto-optinen modulaattorikäytetään optisen vahvistimen takapäässä, ja sen tehtävänä on eristää järjestelmän vahvistaman optisen pulssisignaalin peruskohina. Ensimmäisen AOM-akusto-optisen modulaattorin tuottamien valopulssien etu- ja takareunat on jaettu symmetrisesti. Optiseen vahvistimeen saapumisen jälkeen vahvistetuissa valopulsseissa esiintyy aaltomuodon vääristymäilmiö, jossa energia keskittyy etureunaan, kuten kuvassa 3 on esitetty. Jotta järjestelmä voi saada symmetrisesti jakautuneita optisia pulsseja etu- ja takareunoilla, ensimmäisen AOM-akusto-optisen modulaattorin on käytettävä analogista modulaatiota. Järjestelmän ohjausyksikkö säätää ensimmäisen AOM-akusto-optisen modulaattorin nousevaa reunaa akustis-optisen moduulin optisen pulssin nousevan reunan kasvattamiseksi ja optisen vahvistimen vahvistuksen epätasaisuuden kompensoimiseksi pulssin etu- ja takareunoilla.
Järjestelmän optinen vahvistin ei ainoastaan vahvista hyödyllisiä optisia pulssisignaaleja, vaan myös vahvistaa pulssisekvenssin peruskohinaa. Korkean signaali-kohinasuhteen saavuttamiseksi optisen kuidun korkea vaimennussuhdeAOM-modulaattorikäytetään vaimentamaan peruskohinaa vahvistimen takapäässä varmistaen, että järjestelmän signaalipulssit pääsevät läpi tehokkaasti ja estämällä peruskohinan pääsyn aikatason akustis-optiseen sulkimeen (aikatason pulssiporttiin). Käytössä on digitaalinen modulaatiomenetelmä, ja TTL-tasosignaalia käytetään akustis-optisen moduulin päälle- ja poiskytkentään sen varmistamiseksi, että akustis-optisen moduulin aikatason pulssin nouseva reuna on tuotteen suunniteltu nousuaika (eli tuotteen saavuttama lyhin nousuaika) ja pulssinleveys riippuu järjestelmän TTL-tasosignaalin pulssinleveydestä.
Julkaisun aika: 01.07.2025